Иондаушы ғарыштық сәулелер

Кіріспе

I. Ғарыштық сәулелер және оларды зерттеу мәселелері.
1. 1. Ғарыштық сәулелер туралы жалпы мәліметтер
1. 2. Галактикалық ғарыштық сәулелер
1. 3. Екінші реттік ғарыштық сәулелер
1. 4. Ғарыштық сәулелерді зерттеу мәселелері

II. Әсері: ғарыштық сәулелердің технологиялық және биологиялық эффектілері.
2. 1. Технологиялық әсерлесу
2. 2. Биологиялық әсерлесу
2. 3. Ғарыштық сәулелерден туатын радиациялық доза
2. 4. Моделдеу, мониторинг және Жер атмосферасындағы бөлшектер ағымын болжау
2.5. Нейтронды мониторларды пайдаланып бөлшектер ағымын бақылау мен болжау

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер
Кіріспе
Иондаушы сәулелердің табиғи көздерінің бірі ғарыштық сәулелер болып табылады. Зарядты бөлшек үдеткіштері жасалғанға дейін ғарыштық сәулелер жоғары энергиялы иондаушы бөлшектердің бірден – бір көзі болды.
Ғарыштық сәулелерді зерттеу арқылы оның құрамындағы бөлшектердің үдетілу жолдары анықталып кейбір атмосфералық процестерді түсіндіруге болады. Сондықтан ғарыштық сәулелерді иондаушы сәулелердің көзі ретінде қарастырып олардың бағытын анықтау көкейкесті мәселелердің бірі болып саналады.
«Ғарыштық сәулелер» термині Гесса жүмысымен байланысты пайда болды, эртүрлі бөліктерде ауаның иондалу деңгейін зерттеген. Осы тәжірибеге дейін бірнеше уақыт бұрын жер бетінде ауа иондалады деп тұжырымдалған. Секунд сайын орташа есеппен 1см3-та 1 жүп ион түзіледі. Бүндай иондалудың себебі жөнінде сұрақ пайда болды. Болжам, ол радиоактивті заттарды сәулелендіріп жасалады, жекелей алғанда радон, оның іздері ауада болады, иондалу өзгертілмей сақталатыны анықталды және құрғақ ауа жабық ыдысқа орналасқанда онда бірнеше уақыт сақталады. Иондалудың азаятыны да анықталған, бірақ толығымен жоғалмайды, тұйық ыдыс 2,5 см жуандықтағы мырыш қабығымен қапталғанда. Бұл иондаушы сәуле көзі жабық ыдыс сыртында болатын болжамды дэлелдеді. Ал сэуленің өзі ү-сәулеге ұқсас, мырыш қабатынан өте алады. Бұл сәуленің көзі радиоактивті зат болады ма, жоқ па анықтау үшін Гюкель және Гесс ауаның иондалу тиімділігіне өлшеу жүргізді, оны 5000 м биіктікке дейінгі ауа шарында көтергенде тұйық ыдыста бекітілген.
Пайдаланылған әдебиеттер.
1. Зингер С. «Первичные космическое излучение и его временное вариации». М. 1975.
2. В. Л. Гинзбург «Происхождение космических лучей». М. 1969.
3. «Физика экспериментальных частиц и космических лучей». Под. Ред. Дж. Вильсона М. 1969.
4. Дорман В. Ф. «Физика солнечных космических дучей». М. Л. 1985.
5. Сыроватский С. И. «Физика космических лучей». М. Л. 1990.
        
        Жоспар
Кіріспе
I. Ғарыштық сәулелер және оларды зерттеу мәселелері.
1. 1. Ғарыштық сәулелер туралы жалпы мәліметтер
1. 2. ... ... ... 3. ... ... ... сәулелер
1. 4. Ғарыштық сәулелерді зерттеу мәселелері
II. Әсері: ғарыштық сәулелердің технологиялық және биологиялық эффектілері.
2. 1. ... ... 2. ... ... 3. ... ... туатын радиациялық доза
2. 4. Моделдеу, мониторинг және Жер атмосферасындағы бөлшектер ағымын болжау
2.5. Нейтронды мониторларды ... ... ... ... мен болжау
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер
Кіріспе
Иондаушы сәулелердің табиғи көздерінің бірі ғарыштық сәулелер болып табылады. Зарядты бөлшек үдеткіштері жасалғанға дейін ғарыштық сәулелер жоғары энергиялы ... ... ... - бір көзі ... сәулелерді зерттеу арқылы оның құрамындағы бөлшектердің үдетілу жолдары анықталып кейбір атмосфералық процестерді түсіндіруге болады. ... ... ... ... ... көзі ... қарастырып олардың бағытын анықтау көкейкесті мәселелердің бірі болып саналады.
термині Гесса жүмысымен байланысты пайда болды, ... ... ... иондалу деңгейін зерттеген. Осы тәжірибеге дейін бірнеше уақыт бұрын жер бетінде ауа ... деп ... ... ... орташа есеппен 1см3-та 1 жүп ион түзіледі. Бүндай иондалудың себебі жөнінде сұрақ пайда болды. Болжам, ол радиоактивті ... ... ... ... алғанда радон, оның іздері ауада болады, иондалу өзгертілмей сақталатыны анықталды және ... ауа ... ... ... онда ... ... сақталады. Иондалудың азаятыны да анықталған, бірақ толығымен жоғалмайды, тұйық ыдыс 2,5 см ... ... ... ... Бұл иондаушы сәуле көзі жабық ыдыс сыртында болатын болжамды дэлелдеді. Ал ... өзі ... ... ... ... өте алады. Бұл сәуленің көзі радиоактивті зат ... ма, жоқ па ... үшін ... және Гесс ауаның иондалу тиімділігіне өлшеу жүргізді, оны 5000 м биіктікке дейінгі ауа шарында ... ... ... бекітілген.
Егер иондалу радиоактивті заттар есебінен жасалған болса, онда жерден бұл сәуленің тиімділігін жою ... ... ал ... ... иондалу деңгейі доғарады. Бірақ та өлшеу нәтижесі кездейсоқ ... ... ... ... ... 1000 ... ... ғана байқалады, эрі қарай көтергенде азаю емес, тиімділіктің үлғаюы байқалады жэне 5000 м ... ... үш есе көп ... ... жер бетіндегімен салыстырғанда.
Осы зерттеу нәтижесінде, жер бетіндегі ауаның ... оның ... ... ... ... ғана ... ... тұжырым жасалды, жекелей алғанда ол ғарыштан жерге өтетін жерден тыс түзілістің күші ... ... ... ... Бұл ... ғарыштық сәулелер деген атау алды.
Гесс тәжірибесінен кейін 50 жылдан астам уақыт өтті, осы ... ... ... ... ... зерттеулер жасалынды. Осы зерттеулердің нәтижесінде табиғатты зерттеудің нәтижесінде табиғаттың мүлде кездейсоқ қасиеті байқалды, электрондық позитрондық ... ... ... ... ... ... салмақтағы мезонның пайда болуы және олардың өзара түзілісі ...
I. ... ... және ... ... ... ... сәулелер туралы жалпы мәліметтер.
Ғарыштық сәулелер - әлем кеңістігінен Жерге үнемі келіп тұратын жоғары энергиялы бөлшектер. ... ... ... деп ... ... бөлігі -- протондар. Сондай-ақ ғарыштық сәулелердің құрамында бастапқы бөлшектердің жер атмосферасындағы атом ядроларымен әсерлесуі нәтижесінде пайда болатын ... ... ... ... реттік сәуле) да болады.
Ғарыштық сәулелер элементар бөлшектердің құрылысы мен олардың түрленуін зерттеуге мүмкіндік беретін, жоғары және аса ... ... ... ... көзі ... ... Ғарыштық сәулелерді зерттеу арқылы оның құрамындағы бөлшектердің үдетілу жолдары анықталып, жұлдыз аралық ... ... ... ортадағы кейбір астрофиз. процестерді түсіндіруге болады. Зарядты ... ... ... ... ... сәулелер жоғары энергиялы бөлшектердің бірден-бір көзі болды. Бастапқы космостық сәуле негізінен, энергиясы 109 ... ... ... ... Тіпті кейбір жеке бөлшектің энергиясы 1020-1021 эв-қа дейін жетеді. Бұрын белгісіз болған көптеген элементар бөлшектер алғаш рет Ғарыштық ... ... ... Олардың ыдырауы және атом ядросымен әсерлесуі жөніндегі алғашқы мағлұматтар да осы Ғарыштық сәулелерден алынды. Қазіргі үдеткіштердегі бөлшектердің энергиясы 1011 -- 1012 ... ... әлі де ... аса ... ... бөлшектердің бір-бірімен әсерлесуі жөніндегі мәліметтер тек ғарыштық сәулелер арқылы ғана алынады.
Ғарыштық сәулелер негізінен Күн жүйесінен тыс кеңістіктен келеді. Бұл сәулелерді г а л а к т и к а л ы қ ... ... деп ... Ал Күн ... ... ... ... энергиясы төмен сәулелер күннен келетін ғарыштық сәулелер делінеді. Күн активтілігі жоғарылағанда ғарыштық ... бұл ... ... де ... артады. Аса жоғары энергиялы бөлшектер біздің Галактикадан тыс кеңістіктен (метагалактикадан) де келуі мүмкін. Жерге ... ... ... энергиясының шамасы Күн сәулесі энергиясының ағынынан әлдеқайда аз ... ... ... ... ... сәулелер энергиясының орташа тығыздығы едәуір жоғары ( ~1 эв/см3) болады. Оның мөлшері гравитациялық энергияның, магнит өрісінің, ... ... газ ... ... энергиясының, жұлдыздар шығаратын электромагниттік сәуле энергиясы тығыздықтарының қосындысына жуық. Сондыңтан, тұтасынан алғанда, ғарыштық ... ... ... ... ... тиіс.
Ғарыштық сәулелер физикасындағы зерттеу жұмыстары негізінен, ядролық физика (ғарыштық сәулелердің затпен әсерлесуі, пайда болуы, ... және ... ... ... ... және ... физика (бастапқы ғарыштық сәулелердің құрамы мен бөлшектердің энергиялық спектрі, галактикалық және Күннен келетін ғарыштық сәулелердің пайда болуы мен таралуы, ... ... жер ... планета аралық кеңістіктегі күн желімен және соққы толқындармен әсерлесуі т.б.) деп ... екі ... ... ... техникасы өркендеген сайын бірінші бағыттағы зерттеулер жөғары ... ... ... ығысып барады. Ғарыш кеңістігінің Жерге жақын бөлігін спутниктердің және ғарыштық ракеталардың көмегімен тікелей зерттеудің нәтижесінде екінші бағыттағы зерттеулер алыстағы ғарыш ... ... ... ... сәулелердің көмегімен алынған мәліметтердің микродүние (өлшемі 10 -13 см - ден ... ... мен ... (108 -- 1028 см) ... ... ... ... бар. Ғарыштық сәулелердің ауаны иондалалатынын алғаш рет (1912) неміс физигі В. Гесс ... Жер ... ... ... ауаның иондалу дәрежесі өсетіндіктен, Гесс бұл сәулелерді ғарыштан ... деп ... ... ... орналасқан Вильсон камерасындағы ғарыштық сәулелердің ізін зерттеудің (Д. В. Скобельцын, 1927) және ... ... газ ... ... ... ... ... бағытының ауытқуын бакылаудың (С.Н. Вернов және Р.Милликен 1935 -- 37) ... ... ... сәулелердің зарядты бөлшектерден (көбіне протондардан) тұратындығы ... Жер ... ... 30 км ... ... ... фотоэмульсияда сутектен басқа ауыр элемент ядроларының да іздері байқалды (Б. Питерс т.б., 1948). ... ... одан әрі ... ... (1932 -- 49) ... ... пи-мезон, К-мезон, Л-гиперон сияқты көптеген бөлшектер табылды. Вильсон камерасында нөсерлер деп аталатын, бір жерден шығып бір бағытта таралатын бөлшектер тобын ... рет (1932) П. ... пен Дж. ... ашты. Ғарыштық сәулелердің биік таудағы станциялары (В. И. Векслер, Н. А. Добротин т. б.) мен стратосферада (С. Н. Вернов т. б.) ... ... ... ... реттік ғарыштық сәулелер бастапқы сәуле құрамындағы белшектердің ауадағы атом ядроларымен ... ... ... ... дәлелденді.
1.2. Галактикалық ғарыштық сәулелер.
В.Л.Гинзбург пен И.С.Шкловский ұсынған (1955) гипотеза бойынша аса жаңа жұлдыздар галактикалық ғарыштық сәулелердің көзі ... ... ... ... спутниктері мен планета аралық автомат станциалардағы тіркеуіш аппараттардың көмегімен ... ... ... ... зерттеле бастады. сериялы спутниктерде энергиясы ~ 1015 ... ... ... ... ... тікелей анықталды. Сов. т. б. қондырғылардың көмегімен ғарыштық сәулелердің құрамы жер магнитосферасынан тыс ... ұзақ ... бойы ... ... ... ... ғарыштық сәулелердің таралу бағыты жағынан изотропты болатындығы, яғни барлық бағытта бірдей таралатындығы анықталды. Жердің магнит өрісімен әсерлесуі салдарынан ... ... ... ... бастапқы бағыттан ауытқиды. Сондықтан жер бетіндегі ғарыштық сәулелердің интенсивтілігі мен энергиялық спектрі, бақылау нүктесінің геомагниттік координатасы мен ... түсу ... ... ... ... өрістің әсері оның күш сызықтары мен бөлшектің қозғалу бағыты арасындағы бұрыштың шамасына ... ... ... ... құрамында 90% - тей протондар, 7% - ке жуық α - бөлшектер және аз ғана ... (1%) ... ... ... бар. ... қарамастан ғарыштық сәулелер энергиясының 50% - ке жуығы ... ... ... ... (Z > 1) ... ... арқылы тасымалданады. Ғарыштық сәулелер құрамында Li, Ве, В сияқты табиғатта аз таралған элементтер көбірек кездеседі, ... ... ауыр ... (Z > 6) да ... ... ... ... көбіне ауыр ядролар үдетіледі де, жеңіл ядролар олардың жұлдыз аралық заттармен әсерлесуі кезінде пайда болады.
Ғарыштық сәулелер құрамында электрондар мен ... (~1%), ... ... ... (100 Мэв-тан жоғары) фотондар (~ 0,01 %) да бар. Үлесі аз болғанмен ... (γ - ... ... ... ... ... елеулі роль атқарады. Өйткені фотондар магнит өрісінде езінің бағытын өзгертпейді. Жер магнитосферасындағы радиациялық белдеулердің ... ... ... ... ... ... бар.
Күн бетінде байқалатын хромосфералық атқылау кезінде ғарыштық сәулелердің интенсивтілігі қысқа мерзімге болса да артады.
4 - ... ... ... ... ... ядролардың фотоэмульсиядағы іздері ( Z - ... ... ... ... ... ... ... ғарыштық сәулелердің Күннен келетін бөлігі галактикалық бөлігінен жүздеген есеге дейін артып кетеді (мыс, 1956 ж. 23 ... ... ... 300 ... ... артты). Галактикалық ғарыштық сәулелерге қарағанда Күннен келетін ... ... ... аз ... ... ... болады. Ол орта есеппен алғанда жалпы интенспвтіліктің бірнеше процентін ғана құрайды. Күннен келетін ... ... ... ... ионосфера қабатына елеулі әсерін тигізеді. Бұл сәулелердің энергетикалық спектрі және олардың таралуы мен ... ... ... мәліметтер планета аралың кеңістіктегі магнит өрісінің құрылысы жөнінде нақты деректер алуға ... ... ... ... ... ... ұйтқу, полярлық жар-қыл сияқты көптеген геофизикалық құбылыстарды түсіндіруге көмектеседі. Га-лактпкалық ғарыштық ... ... ... ... ... Күн активтілігінің 11 жылдық цикліне сай ... Бүл ... ... ... ... ... ... магниттік плазма ағынына (Күн желі) және одан шашырауы салдарынан болады.
Ғарыштық ... шығу тегі ... ... ... ... ... радиоастрономиялық тәсілдердің көмегімен зерттеуге байланысты шықты. Қазіргі көзқарас ... ... ... аса жаңа ... ... ... ... болады. Мұндай қопарылыстар кезінде плазмада пайда болған соққы толқыны зарядты бөлшектерді ~ 1015 ... ... ... одан да ... ... ... ... алады.
Радиоастрономиялық тәсілдер арқылы ғарыштық сәулелердің (дәлірек айтқанда, оның ... ... ... ... тыс ... ... де (квазарлар) байқалды. Соңғы кезде анықталған астрофизикалық объектілер -- ... да ... ... жоғары энергиялы (1020 -- 1021 эв) бөлігінің көзі бола алады.
Әр түрлі табиғи көздерде үдетілген зарядты ауыр бөлшектер жұлдыз аралық кеңістікте ... ... ... ... ... ... ... сипатта болады. Энергиясы 1017 -- 1018 эв шамасындағы бөлшектер біздің Галактикада ондаған миллион жыл бойы ұсталып ... ... ... ... құрамындағы бөлшектердің қозғалысы диффузиялық сипатта болатындықтан ғарыштық сәулелер ағыны, іс ... ... ... ... Ғарыштық сәулелер құрамындағы радиоактивті ядролардың салыстырмалы мөлшері бойынша галактикалық ғарыштық сәулелердің жасы жуықтап анықталады. Ұзақ ... бойы ... ... әсер ... ... ... тұрақты және радиоактивтік изотоптардың құрамын зерттеу арқылы және өте ескі ағаштардың әр түрлі жылдық сақинасындағы радиоактивті көміртектің ... ... ... ерте ... ... сәулелердің интенсивтілігі жөнінде болжам жасауға болады. Мұндай зерттеулер ғарыштық сәулелердің ... ... ... ... бойы осы күнгі мөлшерінде болғандығын көрсетеді.
1.3. Екінші реттік ғарыштық ... ... ... ... жоғары энергиялы (бірнеше Гэв) протондар мен басқа ядролық бөлшектердің жер атмосферасындағы атом ядроларымен (негізінен азот пен оттек) ... ... ... элементар бөлшектер туады. Негізгі бөлігі зарядты (п+ және п~) және ... (п°) ... ... ... ... бұл бөлшектердің өмір сүру уақыты 2,5*10-8 сек және 0,8*10 -16 сек. Сонымен қатар ықтималдығы аз К-мезондар, гиперондар мен лезде ... ... ... да ... болады.
5 - сурет. Ғарыштық сәулелердің атмосфра арқылы өту схемасы: γ - ... ... е - - ... е+ - ... р - ... n - ... протондар соқтығысу кезінде өз энергиясының біразын жоғалтады. ... ... ... болған нуклондар (нейтрондар мен протондар) мен жоғары энергиялы зарядты пиондар ядролық әсерлесуге қатысады. Осы әсерлесу кезінде ... ... ... ... пайда болады. Ядролық соқтығысулар кезінде ұшып шыққан нуклондар мен ыдырап үлгермеген жоғары энергиялы зарядты пиондар екінші реттік ғарыштық сәулелердің ... ... ... Бұл бөлшектердің атмосферадағы жаңа бөлшектерді бірнеше дүркін қайта тудыруы нәтижесінде екінші реттік ядроактивтік бөлшектердің тасқыны пайда болады. Бұл құбылыс салдарынан ... ... ... мәні төмендейді. Жеке бөлшектің энергиясы 1 Гэв-тен төмендегенде жаңа бөлшектердің пайда болу ... ... ... ... ... ... ... сәулелердің жалпы ағынындағы ядроактивтік компоненттің мөлшері азаяды. Ядроактивтік бөлшектердің атом ядроларымен әсерлесуінен пайда болған бейтарап пиондар (п°) ... екі ... (ү) ... ... п0-2ү. Бұл ... ... сәулелердегі электронфотондық компоненттің жұмсақ, яғни оңай жұтылатын бастапқы бөлігіп құрайды. Атом ядросының күшті электр өрісінде бұл фотондар электрон-позитрондық жұп ... (ү --> е - + е+) ... ... - ... Ғарыштық сәулелердің түрлі компаненттері интенцивтілігінің биіктікке байланысты өзгеруі (500 С Солтүстік ... ... 1 - ... мен - ... 2 - ... ... 3 - - ... компонент, 4 - толық интенцивтілік.
Ал тежелген сәуле шығару процесінде электрондар мен позитрондардан жаңа ... ... ... ... сипаты бар мұндай процестер кезінде жалпы бөлшектің саны тасқындай көбейетіндіктен электронфотондық ... ... ... ... ... қатар бастапқы ғарыштық сәулелердегі жоғары энергиялы (100 Мэв) электрондар мен ... β - ... ... ... ... өтуі кезінде бөлініп шығатын атомдық электрондардың) әсерінен де пайда болады. Энергиясы ... ... ... ғана ... ... ... қатысады. Энергиясы төмендегенде олар ұшып келе жатып-ақ ыдырап кетеді. Зарядты пион мюонға және нейтриноға (ү) ыдырайды. ... - ... Мыс ... ... ... геолргиялық қысымы және ғарыштық сәулелердің интенсивтілігін бейнелейтін қисық сызық: А - ... зат; I - ... ... ... ... II - интенсивтіліктің есептеп шығарылған қисық сызығы.
Ядролық актив тілігі төмен болғандықтан мюон ... аз ... және оның ... ... ... ... ... ғана жұмсалады. Сондықтан мюондар ағыны ғарыштық сәулелердің өткір компонентін құрайды. Өту ... ... және ... ... зат ... тура ... болғандықтан ғарыштық сәулелердің өткір компоненті жер астында жүргізілетін геофизикалық және ... ... ... ... ... ... сәулелерді зерттеу мәселелері.
Лабораториялар мен ғарыштық станциалардағы зерттеулер екі түрлі бағытта жүргізілуде. Ғарыштық ф и з и к а д а ... ... және аса ... ... ... ... ... процестердің табиғаты қарастырылады. Сонымен қатар ғарыштық сәулелер интенсивтілігінің вариациясы, оның ... ... мен ... және ... байланыстарын зерттеу арқылы планета аралық және жұлдыз аралық ортаның қасиеттері анықталады. Ғарыштық ... шығу ... ... үшін ... және ... ... ... және астрономия бақылаулар кеңінен қолданылуда. Ядролық физика бағытындағы зерттеулер нәтижесінде үдеткіштерде алынбайтын нуклондардың (энергиясы 1012 ... ... атом ... ... кезінде бөлшектердің көптеп пайда болуы, сонымен қатар ... (п+ және ... ... пайда болатын мюондардан басқа) тікелей пайда болуы сияқты процестердің ерекшеліктері анықталуда. Жоғары энергиялы ... ... ... ... ... ... ... қолдануды анықтау мәселесі әзірше толық шешілген жоқ.
XX ғасырдың 30 - 40 - ... ... ... газ разряды санауыштары және яролық фото - эмульсиялар арқылы ғарыштық сәулелердің екінші реттік қ ... ... ... ... ... XX ... 50 - ... бастап ғылыми зерттеулер, негізінен бастапқы %арыштық сәулелерді зерттеуге бағытталды. Ал 80 - жылдары ... ... әр ... құраушыларын, энергияның кең диапазонында тіркеу Жер бетіндегі барлық станцияларда, стратасферада, ... ... ... және планетааралық автоматты станцияларда жүргізілді.
Қазақстанда ғарыштық сәулелерді зерттеу екі бағытта жүргізіледі:
* Ғарыштық сәулелердің ... болу ... ... ... үдей ... ... бөлшектердің энергетикалық спектрінің түзілуі және олардың химиялық құрамы; ғарыштық кеңістік арқылы бөлшектердің өтуі және олардың магнит өрісімен әсерлесуі; ... ... және ... ... ... ... ... ауытқуын зерттеу;
* Ғарыштық сәулелерді қазіргі кездегі үдеткіштердің көмегімен ала алмайтын жоғары энергиялы бөлшектер көзі ретінде пайдалану.
XX - ... 50 - ... бас ... ... ... ... ... - техника институтында Ж. С. Тәкібаевтың жетекшілігімен ғарыштық сәулелердің ... ... ... ... ыдырауларды зерттеу жөнінде алғашқы тәжірибелер жүргізілді. Арнайы фотоэмульсиялар тау биіктігінде (Іле Алатауы мен Памирде) және 30 км биіктікке ұшатын зонд ... ... Олар ... ... ... ... зерттеліп, көптеген әдістемелік жұмыстар атқарылады (Э. Г. Босс, Д. Қ. Қайыпов, И. Я. ... т. б.). Әр ... ... үшін ... ... бөлшектердің сандық мөлшері мен ұшып шығу бұрышы бойынша таралуының нақты заңдылықтары ... XX ... 60 - ... бас ... ... ... зерттеу үшін Алматы қаласының маңында 3340 м абс. ... биік тау ... ... салынды (1957ж). Бұл станцияладың ғылыми зерттеу жұмыстарының басты бағыты - аса жоғары энергиялы ... ... ... ... ... ... зерттеу. Мұнда жетекші бейтарап мезондар пайда болу қимасы есептеліп, екінші реттік бөлшектердің ... ... ... ... ... қайыра зарядталуы олардың энергиясына тәуелсіз екендігі анықталды. Атмосферадағы нөсердің микроқұрылымын, т. б. ... ... ... ... КСРО Ғылыми Академияның Физика институтымен бөрлесе орырып, баллондар арқылы атмосфераның жоғары ... ... ... ... ... ... өте ... энергиялы бастапқы бөлшектер әсерінен пайда болған бөлшектер тобы (нөсерлер) зерттелді. Физиктердің арнаулы тобы ... Ю. А. ... ... ... ... жұмыс істеп, энергиясы 1015 - 1017 эВ - ке ... ... ... ... ... ... ... екінші реттік γ - кванттардың пайда болуын зерттейді. XX ғасырдың 60 - жылдардың басынан ... - де ... ... - де) әр түрлі биіктіктегі ғарыштық сәулелердің бөлшектері ағынының ауытқуын зерттейтін проблемалық лабараториялық (меңгерушісі Е. В. Коламеец) ... ... ... ... Күн ... мен ... сәулелердің құтаушылары ағындарының қарқындылығы арасындағы байланыс анықталды. Қазақсытан Республикасы Білім және ғылым ... ... ... ... сәулелердің пайда болуы, Ғарыштық сәулелердің қарқындылығының вариациялары және осы вариациялардың ионосферада өтетін процестермен байланысты зерттелуде.
II. Әсері: ... ... ... және биологиялық эффектілері.
Радиация кезкелген электроника мен технологиялық қоңдырғыларға және тірі жанның жасушаларына әсер етеді. Радиация деп электромагниттік толқын (фотон), бейтарап ... ... ... ... бөлшек (электрон, протон,гелий ионы, альфа бөлшек д.а., кез келген химиялық элемент ионыдарын (бұдан былай оларды ауыр иондар д.а.) ... ... ... ... ... ... мүмкін. Әсіресе ионизация ұшақтарға қатты әсерін тигізеді, өйткені электромагниттік толқындардың таралу шарттарын анықтайды. Күн ... ... ... ... ... сәлелердің үздіксіз ағымы және өтпелі ағымдар, сондай-ақ Күннен ... ... егер ... ... мен ... ... ... болмаса, технологиялар мен адам өміріне үлкен қауіп төңер еді. Ғарыш ... ... ... ... радиоактивті қауіп тудырады.
Табиғи ғарыштық радияция аясын екі компонентаға бөлуге болады: планета магнитосферасындағы радиациялық үйекте ұсталып қалатын бөлшектер және экстра-планеталы ... ... ... ... ... және барлық периодты таблицадағы химиялық элементтердің ауыр иондары. ... ... ... ... ... бөлшектер ағымынан (ҒҒC) және Күннің энергетикалық бөлшектерінен (ЭБ), күннің жарқырауларынан пайда болатың, ... ... ... ... (ТЛМS ... ... олардың технологиялық қоңдырғыларға және тірі тіршілікпен әсерлесуін, сонымен қатар жалпы қолданылатын компьютер ... мен ... ... ... ... нейтронды мониторлардың рөлін қарастырамыз.
2.1. Технологиялық әсерлесу.
Тура зиян келтірудің әртүрі бар, энергетикалық бөлшектердің ғарыш кемесіне және ұшақтарға тигізетің зияндылығы:
Энергетикалық ... ... ... ... тор ... ... Мысалы, жердің атмосферасынан тыс, орналасқан ғарыш кемесінің күндік панельі, энергетикалық бөлшектердің ығысу эффектісінен ... ... ... ... ... энергетикалық бөлшектеріне қатысты үлкен оқиғалар, бірнеше күнге созылған, дал сондай қопарылыстар тудырады. ... ... ... ... жылында туады. Көбінде негізгі себеп - ионизация, борт электроникасының жұмысын нашарлататын. Тефлонның механикалық пен электрлік изоляциялау мүмкіндігі өзгеруі ... егер ... ... сәулеленсе, сондай-ақ жылуды реттейтін бояуда өзреруі мүмкін. Осының бәрі қоңдырғының қажетке ... ... ... Жеке ... , бір ғана ... бөлшек, микроэлектронды қоңдырғыға өтетін, зияның тигізеді. Электрон-тесік құраған жұп, энергетикалық бөлшек әсерінен, электр тармағын бұза алады. Бұзылудың жеке жағдайы негізінен, ... ... ... ... ауыр ... мен ... ретті атмосферадағы пайда болған бөлшектер тудырады. Олар борттағы компьютерлерге қате бұйрықтар беруді генерациялай алады, ол кезде реле, кірістегі белгілерге ... бере ... ... ... болады. SEE-нің ең жаман жағдайы - ... ... ол ... электр тоғының қайтымсыз зыянкестігі.
Энергетикалық электрондар да түрлі бұзылулар тудырады, олар ғалым кемесіне ... ... ... ... ... ауыстыра отырып, бір сәтте , разряд пайда болуы мүмкін, ол датчик пен құралдарға, әсер етіп, материалдарды эрозияға ұшыратады. Кіру ... мен зиян келу ... ... энергиясына тәуелді. Мұнымен күресудің жолы, ол құрылғылардың материалдарын қарастыру, яғни түрлі зиянкесті ... ... тұра ... ... қажет. Ұсынылған қорғаныс түрі, бөлшектердің қарқындылығының ұзақ мерзімдік болжауларына ... ... ... Күн оқиғалар санына, яғни Күн цикылының фазасына байланысты. Дәлдік пен болжау, жеке спутниктердің шарттарын анықтау үшін пайдасы тиер еді. Бірақ ... ... ... ... ағымы үнемі ауысып тұрады, кейбір қиын периодтарда ғарыш кемесін ұшыру, сияқты, қимылдарынан қашқан жөн.Ғарыштағы үйектік ендікке тек қана энергетикалық бөлшектер әсер етіп ... Жер ... ... ... оның күйін өзертетіңдіктен екінші ретті бөлшектерде, Жердің магнит өрісімен қорғанысы аз болатын үйек аумағында, ықпал етеді. ... ... ... ... жер бетінен 50-70 км үйектегі ионосфераны иондайтын. Бұл эффект үйек малақайының жұтылуы д.а. (РСА), себебі ... ... - ... ... жиілікті электромагниттік толқындардың жұтылуына әкеледі. Мұндайлар төмен жиілік ұшу аспаптарымен байланыста қолданылады. Азаматтық ұшақтар ұшу биіктігін, өткен 2005 ... ... ... Күн ... ... ... ... үзбеу үшін, төмендеткен болатын. Жердің магнитосферасы үнемі қорғаныс құралы бола алмайды. Оның өзі қауіп ... ... Күн желі ... ... ... ... оны жарылыс > д.а. түрінде шығарады. Электронды ағым магнитосфера аймағында, осы оқиғалар кезінде пайда болған, байланыс спутниктерінде ғарыштық разрядтар ... ... ... Күн белсенділігі аса үлкен болмаған кезде, Күн ... тәж ... ... ағыммен келетін, ерекше Жер магнитосферасына энергияны көп ... ... ... ... адам мен ... ... ... қауіп әкеледі, өйткені олар организм жасушаларын бұзуы мүмкін: бөлшек жасушамен әсерлесіп, өзінің энергиясының бір бөлігін береді, ... ... ... ... ... Бұл әрекет нәтижесі бөлшектер түрі мен энергиясына байланысты (протон, ион, электрон, нейтрон, ... Кез ... ... ... зияндық, әсіресе ДНК, болашақ ұяшықтарға әсер етуі мүмкін. Ұяшықтың құрылымы мен даму ... ... де ... Өз кезегінде жасушаның дұрыс функцияламауы мүшелер мен өзі құрайтың тканьдердің өзгеруіне әкелуі ғажап емес.
Зақымдалан жасуша өзін ... ... ... Егер олай істей алмаса - ол ... Егер ... тыс ... ... ... тірі ... ... өзінің қалыпты жұмысын тоқтатады.
Егер жасуша толық қалыпқа келе алмаса, санаулы рет қана ... ... онда өзі ... ... ... ... жіберуі мүмкін. Тағыда осындай жасушалардын дұрыс жұмыс ... ... ... зиян ... Бұзылған жасушалар, қалайда тірі қалатын, рак жасушаларын көзі ... ... ... ғарыштық радиация өмір сүретін тірі организмдер үшін, екі түрлі қауіп ... ... доза - ... пен адам ... ... қауіп төндіруші. Бұл жер магнитосферасынан тыс, ғарыштық ... адам ... ... Сондықтан, Күн жарқыраулары Ай мен Марсқа ұшып барудағы ең ... ... 1972 ... 4 ... ... Айға ұшу ... ... күн оқиғасы болды. Егер ол ұшу іске асыруды дамыту кезенінде болмағанда, бұл оқиғаның қайғылы ақыры болар ма еді? ... ... ... ... ... ... үшін негізгі мәселе.
Төмен радиациялық доза мүмкін ешқандай жылдам ... ... ... ұзақ сәулеленуге ұшырау қауіпті. Ғарыштық топтар мен ... ... ... ... аясы ... ... рет ұшып ... осы жағдайда болады.
Карта радиациялық дозаларды көрсетеді, ол Ресейдің МИР станциясында Nausicaa эксперименті, CNES француз ғарыш агенттігінің, 1989 ... ... ... Күн ... ... ... ... кезінде түсірілген. Шеңбердің диаметрі доза мөлшерін береді. МИР орбитасы, 420 км биіктікте, Жер экваторына ... ... 510 , ... ... ... ... және ... Тынық мұхитынын үстінен станциясы жүргізілген. Сол жерлерде алынған радиациялық доза, басқа ... ... көп, ... ... ... ... ... мұхитың ескермегенде. Онда радиациялық дозалардың ұлғайуы Күн оқиғаларына байланысты өзгермейді, онда ... ... ... ... ... ... ұлғаяды.
2.3. Ғарыштық сәулелерден туатын радиациялық доза.
Адам денсаулығының эффектісі, радиацияға ұшырағаннан кейінгі, тек қана ... ... ... ғана ... емес ... ағыны неғұрлым күшті болса, соғұрлым энергия көп жұтылады), ол бөлшектердің ... , ... және ... мүшеге байланысты. Мысалы: ренттген сәулесі энергияны біртекті енгізеді, ол кезде нейтрондардың жұту энергиясы жайылтпаушылық танытады, ядроның тканьмен ... ... ... ... ... ... ... көбірек зиян келтіреді, электрон немесе гамма-сәуле. Радиациялық доза, ғарыш станциялар бортындағы қызметкерлердің және ұшқыштардын ... әр ... ... ... ... ... ая ... болсада олардын жинақталған радиациялық дозасы бақылануы қажет. Ұзақ уақыт сәулеленудің жинақталған эффектісінің, төмен радиациялық аядағы, ... ... - ... ... ... 1896-1966, Рольф Зиверт) д.а. Ол барлық радиациялық дозаның біріктірілген көрсеткіші, яғни ... ... ... жұтқан радиациясының қосындысы. Бөлшектердің түрі мен мүшелердің сезімталдығына тәуелді.
Кейбір радиациялық дозаның мысалдары.
Жердегі табиғи доза, қоршаған радио-қызметтерге байланысты, орташа деңгейде жылына 2,4 мЗв., ... ... үшін ... өзгереді. (аймаққа/орналасқан орындардың спецификасына тәуелді). Теңіз деңгейінде ғарыштық сәлелердің үлесі шамамен жылына - 0,3 мЗв.
Медициналық рентген зерттеулері ... ... ... ... ... 0,1 ден ... ... мЗв-ке дейін тербеледі, рентген түріне байланысты. Кәдімгі доза, трансатлантикалық ұшып өту уақыт аралығында ғаламдық ғарыштық сәлелерден алынған 0,05 мЗв. Бұл Күн ... ... бір шама өсуі ... Ұшақ ... ... ... жылдық жинақталған, дозасы бірнеше мЗв. Авиакомпанияның заңды түрде тексеруді талап ету мүмкіндігі бар, яғни ұшақ ... кез ... ... ... 5 ... 100 мЗв., ал бір ... алатын дозасы 50 мЗв. - тен аспайтындығы туралы. Экипаждың жүкті әйел мүшесі, денедегі сәби сезгіштігі өте ... ... ... ... ... ... басым болғандықтан, жүктіліктін аяғына дейін алатын дозасы 1 мЗв-тен аспауы ... МИР ... ... ... дозаның максимал мәні, ең үлкен шеңберлермен картада көрсетілген, олар 2 мЗв/сағатқа тең. Марсқа бағытталған ғарыштық сапар нәтижесінде, ғаламдық ғарыштық сәлелерден ... ... ... 1Зв. Мұнда негізгі Күн оқиғаларынан алынатын доза ескерілмегенде, ол болса бұдан әлде қайда көп, және адам өміріне қауіпті, егер ... ... ... ... Көңіл аударыңыз! Зиверт радиациалық деңгейі төмен сәулеленмен, адам денсаулығына қаупін бағалайды (стохастикалық эффект), онда 1 Зв шамасы туралы айтудың ешқандай ... ... ... ... және Жер атмосферасындағы бөлшектер ағымын болжау.
Компьютер коды.
Күрделі ғарыш кеңістігінің талдауы мен оның ғарыштық жүйелерге әсер етуі, эмпирикалық ... ... ... ... моделіне әкелді, көбінде бір-біріне тәуелсіз. Ғарыштық сәлелерге қатысты - ең белгілісі - (CREME) ... НАСА ... Оған ... ... ... ... (SPENVIS) арқылы кіруге болады, ESA - ның байланыстырушы звеносы. Бұлардың екеуіде Интернет арқылы достық интерфейсті көрсетеді.
Ғаламдық ... ... ... ... ... сутектен бастап, уранға дейінгі элемент спектрлері, бөлшектер ағымында бар екендігін болжайды, және энергиясы 1 ден 10 000 МэВ/нуклон ... ... ... ... ... энергияны беретін сызық спектіріне түрленген (LET), ол микроэлектроникаға ғарыш кеңістігінен туатын қауіпті ... ... ... Бұл SEU - дың ... есептеудегі негізгі қадам.
SPENVIS интерфейсін пайдаланудың тиімділігін LET спектрі үшін,ғарыштық кеңістікті елестету және SEU мөлшерін есептеу, 2005 жылдың 14 мен 18 ... ... ... көрсетілген p>
2.5. Нейтронды мониторларды пайдаланып бөлшектер ағымын бақылау мен болжау.
Нейтронды мониторлардың көрсеткіштері - ... ... ... мен болжаудың негізгі кілті:
Энергиясы төмендерден бастап, ондаған, жүздеген МэВ, бөлшектердің ауқымды Жерге келуінің, пайдалы белгілерін бірнеше минут ішінде қамтамасыз ... Егер ... ету ... ... ... уақытта, нәтижелермен қамтамасыз ететін бірнеше станциялар жүйесі бар болса.
Нейтронды мониторлардың көрсеткіштері ғарыш кеңістігіндегі радиация бөлігін, атмосфера аумағында, әртүрлі ... ... ... ... ... ... радиациясының плазмамен, гелиосферадағы магнит өрісімен, планетааралық ұйтқулар өзгергенде, болатын әрекеттесулердің негізгі ақпаратын НМ көрсетеді. Спутниктерге қарағанда нейтронды мониторлар ... ... ... ... ... немесе рентгенмен жұмыс істейтін аурухана дәрігерлері сияқты, ұшақ экипажының әрбір мүшесі радиациялық сәулеленуден ... ... ... ... ... Нейтронды мониторлар ғарыштық сәулелер ағымын бақылау үшін, кейіннен радиациялық ... ... ... ... ... үшін ... нәтижелермен қамтамасыз етеді.
Қорытынды.
Иондаушы сәулелердің табиғи көзі ғарыштық сәулелер. Бастапқы ғарыштық сәулелердің құрамында 90 % - тей ... 7 % - ке жуық α - ... және 1 % - жуық ... ... ... ... ... ғарыштық сәулелер құрамындағы жоғары энергиялы бөлшектер жер атмосферасындағы атом ... ... ... ... ... бөлшектер туындайды.
Ғарыштық сәулелердің бағыты бойынша таралуын анықтау үшін бір вертикал осьте ... екі ... ... ... ретінде қолдануға болады.
Бұл санауыштың әрбірінен шығатын импульстардың бір - бірімен ... ... ... келулерін бақылау арқылы телескоп бағыты бойынша түскен ғарыштық сәуленің интенсивтілігін бақылауға болады.
Телескопта туындаған импульстарды екі тәсіл арқылы тіркеуне ... ... ... арқылы;
б) осциллограф көмегімен.
Эксперимент осы аталған екі тәсілменде орындалды. Алынған нәтижелерде тәсілге байланысты айырмашылық болмады.
Ғарыштық сәуле ... ... ... аздап айырмашылығы болды: зениттік бұрыш артқанда интенсивтілік аздап төмендейді. Зетиттік бұрыш 00 - тен 450 - қа ... ... ... ... ... 16 % - ке ... ... әдебиеттер.
* Зингер С. . М. 1975.
* В. Л. Гинзбург . М. 1969.
* . Под. Ред. Дж. Вильсона М. 1969.
* ... В. Ф. . М. Л. ... ... С. И. . М. Л. ... ... google. ru.

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Көлемі: 18 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 700 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Газ разрядты санауыштар және олардың көмегімен радиациялық сәулелерді тіркеу41 бет
Газ разрядты санауыштар көмегімен ғарыштық сәуле интенсивтілігін анықтау6 бет
Иондаушы сәулелердің бағыттарын анықтау тәсілі27 бет
"Атмосферадағы оттегі эволюциясы және фотосинтез."9 бет
Радиациялық қауіпсіздік40 бет
Ғарыштық сәулеленуінің жоғарғы атмосфера күйіне әсері8 бет
Ғарыштық сәулеленудiң жер озоносферасына әсерi5 бет
Байқоңыр және ғарыштық ұшырылымдарының экологиялық зардаптары17 бет
Дистанционды әдістер мен ғарыштық түсірілімдер17 бет
Дозиметр – иондағыш сәулелердің дозасы мен қуатын өлшеуге арналған құрылғы. Салыстырып тексеру әдістері.23 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь